2019版生物高考大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第35講 細(xì)胞工程學(xué)案 北師大版

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1、 第35講　細(xì)胞工程 [考綱要求]　1.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)。2.動物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅱ)。3.細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。 考點(diǎn)一　植物細(xì)胞工程 1.植物細(xì)胞工程的基本技術(shù) (1)植物組織培養(yǎng)技術(shù) ①理論基礎(chǔ)：細(xì)胞都具有全能性。 ②培養(yǎng)技術(shù)種類 a.植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：采用的方法主要是細(xì)胞懸浮培養(yǎng)。 b.原生質(zhì)體的培養(yǎng)技術(shù)：利用纖維素酶和果膠酶去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，就可以獲得具有活力的原生質(zhì)體。對這些原生質(zhì)體的培養(yǎng)是植物體細(xì)胞雜交和顯微注射技術(shù)的基礎(chǔ)。 c.花粉和花藥培養(yǎng)技術(shù)：在一年時間里就可以選育出穩(wěn)定遺傳的植株。 d.離體胚培養(yǎng)技術(shù)：可以分為幼胚培養(yǎng)與成熟胚

2、培養(yǎng)兩類。這種技術(shù)通過使用相應(yīng)的培養(yǎng)基使離體胚正常地萌發(fā)生長，或誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織，再分化形成完整植株。 ③植物組織培養(yǎng)的含義：指在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，最終誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織、叢芽或完整的植株。 (2)植物體細(xì)胞雜交技術(shù) ①含義：是將不同種的植物體細(xì)胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成完整植物體的技術(shù)。 ②原生質(zhì)體間的融合一般要利用人工誘導(dǎo)的方法，可以分為物理法和化學(xué)法兩大類。 (3)植物細(xì)胞工程含義：是利用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，以植物細(xì)胞為基本單位進(jìn)行培養(yǎng)增殖或按照人們的

3、意愿來改造細(xì)胞的某些生物學(xué)特性，從而獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合技術(shù)。 深化拓展　植物體細(xì)胞雜交后的遺傳物質(zhì)分析 (1)遺傳特性：雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì)，故雜種植株具備兩種植物的遺傳特性。 (2)染色體組數(shù) ①染色體組數(shù)＝兩種植物體細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)之和。 ②植物體細(xì)胞雜交形成的雜種植株，有幾個染色體組就稱為幾倍體。 ③若一植物細(xì)胞含有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb，另一植物細(xì)胞含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則新植株應(yīng)為異源四倍體，其體細(xì)胞中染色體數(shù)為(2x＋2y)條，4個染色體組，基因型為AabbccDd。 2.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)植

4、物的微型快速繁殖 ①含義：利用植物的組織或器官，經(jīng)過組織培養(yǎng)過程，可以在短時間內(nèi)獲得大量的植物幼苗。 ②應(yīng)用：現(xiàn)在一些優(yōu)良的觀賞植物、經(jīng)濟(jì)林木等都已經(jīng)實現(xiàn)利用工廠化微型繁殖來進(jìn)行大規(guī)模的無性繁殖。 (2)人工種子 ①含義：是一種以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體為主要材料，再在其外面包裹一層有機(jī)薄膜制作而成的顆粒體。 ②成分：人工種子的薄膜包含胚狀體萌發(fā)和發(fā)育成幼苗所需的各種養(yǎng)分，還可以緩沖生產(chǎn)、貯存、運(yùn)輸和種植過程中的碰撞。另外在包裹劑中一般要附加大量的植物生長調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥、抗生素和一些有益的菌種等。 (3)作物脫毒 ①依據(jù)：病毒在植株中的分布是不均一的，成熟的組織和器官中病毒含量高，

5、幼嫩的組織和器官中病毒含量較低，生長點(diǎn)幾乎不含病毒或病毒很少。 ②應(yīng)用：目前已經(jīng)有多種作物成功利用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行脫毒處理，使植物在產(chǎn)量和品質(zhì)上都有了顯著的提高。 (4)愈傷組織的誘變育種 ①依據(jù)：植物的愈傷組織在培養(yǎng)過程中一直處于分裂增生的狀態(tài)，其遺傳物質(zhì)極易受到外界因素的影響而發(fā)生變異。 ②過程：育種學(xué)家利用植物組織先誘導(dǎo)出愈傷組織，然后對愈傷組織進(jìn)行誘變處理，從再分化得到的植株中篩選、培育出新的品系或品種。 (5)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) ①依據(jù)：植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以快速、高效地得到大量的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物。 ②過程：利用組織培養(yǎng)方法，培養(yǎng)植物的某些器官或愈傷組織，篩選出高產(chǎn)、

6、高合成能力和生長較快的細(xì)胞株系，繼而進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 (6)拯救瀕危植物 現(xiàn)在科學(xué)家正在研究利用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)來大量培育紅豆杉細(xì)胞，希望利用這種方法來大量生產(chǎn)紫杉醇，從而拯救紅豆杉，拯救我們的自然資源。 1.有關(guān)細(xì)胞全能性與組織培養(yǎng)的判斷 (1)棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性(　√　) (2)植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性(　×　) (3)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化(　×　) (4)愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的(　×　) (5)經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體用人工薄膜包裝后可得到人工種子

7、(　√　) 2.有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的判斷 (1)利用物理法或化學(xué)法可以直接將兩個植物細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)融合(　×　) (2)用纖維素酶和果膠酶水解法獲得的植物原生質(zhì)體失去了全能性(　×　) (3)再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志(　√　) (4)培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交(　×　) 據(jù)圖分析植物體細(xì)胞雜交過程 (1)植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理是什么？ 提示　細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性。 (2)如何根據(jù)細(xì)胞膜表面熒光判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的？ 提示　融合的細(xì)胞表面既有紅色熒光又有綠色熒光。 (3)若番茄細(xì)胞內(nèi)有m條染色體，馬

8、鈴薯細(xì)胞內(nèi)有n條染色體，則“番茄—馬鈴薯”細(xì)胞在有絲分裂后期含有多少條染色體？ 提示　2(m＋n)條。 (4)若雜種細(xì)胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體，則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于幾倍體植株？ 提示　單倍體植株。 命題點(diǎn)一　植物組織培養(yǎng)過程的分析 1.某興趣小組擬用組織培養(yǎng)繁殖一種名貴花卉，其技術(shù)路線為“取材→消毒→愈傷組織培養(yǎng)→出芽→生根→移栽”。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對細(xì)胞的傷害 B.在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑，可獲得染色體加倍的細(xì)胞 C.出芽是細(xì)胞再分化的結(jié)果，受基因選擇性表達(dá)的

9、調(diào)控 D.生根時，培養(yǎng)基通常應(yīng)含α－萘乙酸等生長素類調(diào)節(jié)劑 答案　B 解析　植物組織培養(yǎng)中消毒的原則是既殺死材料表面的微生物，又減少消毒劑對培養(yǎng)材料的傷害，A項正確；植物體細(xì)胞的雜交需先除去細(xì)胞壁得到原生質(zhì)體，再在細(xì)胞融合誘導(dǎo)劑作用下獲得染色體加倍的細(xì)胞，B項錯誤；細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，C項正確；植物組織培養(yǎng)過程中，生根階段的培養(yǎng)基中通常應(yīng)含有生長素類調(diào)節(jié)劑，D項正確。 2.(2018·臨川第一中學(xué)模擬)如圖是通過植物細(xì)胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，下列敘述正確的是(　　) A.該途徑依據(jù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性 B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例 C.經(jīng)過

10、程①細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化 D.過程③需使用固體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖 答案　B 解析　細(xì)胞全能性以細(xì)胞發(fā)育成個體為標(biāo)志，而圖中并沒有形成完整植物體，A項錯誤；過程①是脫分化，而決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是培養(yǎng)基中植物激素的種類和比例，因此該過程需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例，B項正確；過程①是脫分化，經(jīng)該過程細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，成為高度液泡化的薄壁細(xì)胞，C項錯誤；過程③需使用液體培養(yǎng)基，有利于細(xì)胞增殖，D項錯誤。 植物組織培養(yǎng)中生長素和細(xì)胞分裂素的比值與效果 生長素/細(xì)胞分裂素的比值 作用效果 比值高時 促進(jìn)根分化、抑制芽形成 比值低時 促進(jìn)芽分化、

11、抑制根形成 比值適中 促進(jìn)愈傷組織形成 命題點(diǎn)二　植物體細(xì)胞雜交過程分析 3.“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種，它具有生長期短、耐熱性強(qiáng)和易于儲藏等優(yōu)點(diǎn)。如圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是(　　) A.除去細(xì)胞壁形成原生質(zhì)體，可運(yùn)用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶 B.通?？烧T導(dǎo)上述原生質(zhì)體相互融合的方法是PEG和滅活的病毒誘導(dǎo) C.雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁 D.愈傷組織形成“白菜—甘藍(lán)”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程 答案　C 解析　除去細(xì)胞壁的酶有纖維素酶和果膠酶；誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不能用滅活的病毒；

12、雜種細(xì)胞形成的標(biāo)志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁；愈傷組織形成“白菜—甘藍(lán)”植物體屬于再分化過程。 4.下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交的敘述中，錯誤的是(　　) A.不同種植物原生質(zhì)體融合的過程屬于植物體細(xì)胞雜交過程 B.參與雜種細(xì)胞細(xì)胞壁形成的細(xì)胞器主要是線粒體和核糖體 C.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可克服生殖隔離的限制，培育遠(yuǎn)緣雜交植株 D.雜種植株表現(xiàn)出的性狀是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 答案　B 解析　植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的植物體細(xì)胞原生質(zhì)體在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成完整植物體的技術(shù)。雜種植株能具有兩種植物的性狀，但是由于基因的選擇性表達(dá)，其不能表現(xiàn)兩種植物所有的性狀，細(xì)胞壁

13、的主要成分是纖維素和果膠，形成過程與高爾基體有關(guān)。 命題點(diǎn)三　植物細(xì)胞工程的綜合應(yīng)用 5.為了獲得植物次生代謝產(chǎn)物，先用植物外植體獲得愈傷組織，然后在液體培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)。請回答下列問題： (1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)后形成愈傷組織的過程稱為_________________________________。 (2)在愈傷組織懸浮培養(yǎng)時，細(xì)胞干重、蔗糖濃度和pH的變化如下圖所示。細(xì)胞干重在12 d后下降的原因有__________________；培養(yǎng)液中蔗糖的作用是________________、________________。 (3)多倍體愈傷組織細(xì)胞產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物量常高于二倍

14、體。二倍體愈傷組織細(xì)胞經(jīng)________________處理，會產(chǎn)生染色體加倍的細(xì)胞。為檢測愈傷組織細(xì)胞染色體數(shù)目，壓片前常用纖維素酶和________酶解離愈傷組織。若愈傷組織細(xì)胞(2n)經(jīng)誘導(dǎo)處理后，觀察到染色體數(shù)為8n的細(xì)胞，合理的解釋是_____________________、________________________ _____________________________________。 答案　(1)脫分化　(2)蔗糖濃度下降，pH降低　提供能源　調(diào)節(jié)滲透壓　(3)秋水仙素(低溫)　果膠　經(jīng)加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期　經(jīng)加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期 解析　

15、(1)外植體經(jīng)誘導(dǎo)形成愈傷組織的過程稱為脫分化。 (2)觀察圖示可知，12 d后蔗糖濃度和pH都下降到較低水平，影響能量的供應(yīng)和酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞干重下降。另外，培養(yǎng)液中的蔗糖還具有調(diào)節(jié)滲透壓的作用。 (3)在細(xì)胞分裂過程中，用低溫或秋水仙素處理，都可抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向兩極，從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。愈傷組織的細(xì)胞之間含有纖維素和果膠，欲將其分散成單個細(xì)胞，壓片前需用纖維素酶和果膠酶處理。愈傷組織細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)處理后，有的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍(4n)，有的細(xì)胞染色體數(shù)目未加倍(2n)，也可能有的細(xì)胞在連續(xù)分裂中每次都因低溫或秋水仙素抑制了紡錘體的形成，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目連續(xù)加

16、倍，出現(xiàn)染色體數(shù)目為8n的細(xì)胞。所以染色體數(shù)目加倍到4n的細(xì)胞處于有絲分裂后期時染色體數(shù)目為8n，染色體數(shù)目加倍到8n的細(xì)胞處于有絲分裂中期時染色體數(shù)目也為8n。 6.利用相關(guān)工程技術(shù)可以獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株，已知野生黑芥具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，技術(shù)人員用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力，再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題： (1)該過程用到的工程技術(shù)有________________和________________。 (2)過程①所需的酶是

17、____________________________，過程②PEG的作用是________________，經(jīng)過②操作后，需篩選出融合的雜種細(xì)胞，顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的葉綠體存在可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。 (3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓，其作用是__________________________。原生質(zhì)體經(jīng)過細(xì)胞壁再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成________________________________________________________________________。 (4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植

18、株和雙親植株的根尖，制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的______________；將雜種植株栽培在含有________________的環(huán)境中，可篩選出具有高抗性的雜種植株。 答案　(1)植物體細(xì)胞雜交　植物組織培養(yǎng)　(2)纖維素酶和果膠酶　促進(jìn)原生質(zhì)體的融合　(3)保持原生質(zhì)體完整性　愈傷組織　(4)形態(tài)和數(shù)目　黑腐病菌 解析　(1)據(jù)圖可知，該流程圖表示先去掉兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，然后誘導(dǎo)融合獲得雜種細(xì)胞，通過植物組織培養(yǎng)獲得雜種植株，該過程是植物體細(xì)胞雜交。(2)植物細(xì)胞細(xì)胞壁的成分是纖維素和果膠，因此采用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁；聚乙二醇(PEG)的作用是促進(jìn)原

19、生質(zhì)體的融合。(3)去掉細(xì)胞壁后獲得的原生質(zhì)體需要放在適宜濃度的甘露醇溶液中，保持原生質(zhì)體完整性，避免失水或吸水；在植物組織培養(yǎng)中，經(jīng)過脫分化后形成愈傷組織。(4)由于染色體在顯微鏡下能看見，因此可以制作臨時裝片，觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目，以確定是否發(fā)生染色體變異；對雜種植物進(jìn)行鑒定最簡單的方法是從個體水平上進(jìn)行檢測，即接種黑腐病菌，觀察植物的性狀。 植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型及檢測方法 (1)誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞(假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A、B) ①未融合的細(xì)胞：A和B。 ②兩兩融合的細(xì)胞：AA、BB和AB。 ③多細(xì)胞融合體。 (2)檢測方法：對誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行植物組

20、織培養(yǎng)，然后根據(jù)得到的植物性狀進(jìn)行判斷。 ①若得到的是一種植物的性狀，說明是未融合細(xì)胞。 ②若得到的是具有兩種親本性狀的植物，說明是雜種植株。 ③若得到的是具有兩種親本性狀的植物，且一種植物的性狀得到加強(qiáng)，則是多細(xì)胞融合體。 ④若得到的是一種植物的性狀且效果得到加強(qiáng)，則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果。 考點(diǎn)二　動物細(xì)胞工程 1.動物細(xì)胞工程的主要技術(shù) 動物細(xì)胞工程就是應(yīng)用細(xì)胞學(xué)的方法，按照我們?nèi)祟惖男枰皖A(yù)定的設(shè)計，有目的、有計劃地保存、改變動物細(xì)胞和創(chuàng)造新的動物細(xì)胞，進(jìn)而培育成新的物種或者品種的一門科學(xué)技術(shù)。 動物細(xì)胞工程包括很多種常用的技術(shù)，如動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞融合、單克隆抗

21、體和動物體細(xì)胞克隆等。 (1)哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) ①動物細(xì)胞培養(yǎng)條件 a.動物細(xì)胞都要在液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)液的營養(yǎng)成分主要包括葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等。 b.培養(yǎng)容器中必須有足夠的氧氣和一定的二氧化碳，以保證細(xì)胞代謝活動的進(jìn)行。 c.動物細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的溫度與動物體內(nèi)的溫度要保持一致。 ②動物細(xì)胞培養(yǎng)流程 a.取材：一般都取自動物的胚胎或幼齡動物的組織或器官。 b.過程 i.在無菌條件下，從動物體內(nèi)取出組織塊并剪碎，然后加入適量的胰蛋白酶或膠原纖維酶消化以使細(xì)胞分散。 ii.經(jīng)過濾、離心后將動物細(xì)胞再接種到無菌的培養(yǎng)液中，在適宜的條件下進(jìn)行靜止或慢

22、速轉(zhuǎn)動培養(yǎng)，這個過程稱為原代培養(yǎng)。 iii.出現(xiàn)接觸抑制的細(xì)胞按一定的比例分散到另外的培養(yǎng)瓶內(nèi)，并加入新的培養(yǎng)液，細(xì)胞就會解除接觸抑制、恢復(fù)生長，這種分瓶培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。 ③細(xì)胞生長特點(diǎn)：貼壁生長、接觸抑制。 ④細(xì)胞株與細(xì)胞系 細(xì)胞株是指一般可以傳到40～50代的細(xì)胞。 細(xì)胞系是指遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，可以無限制地傳代下去，成為“長生不老”的細(xì)胞。 深化拓展　植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 比較項目 植物組織培養(yǎng) 動物細(xì)胞培養(yǎng) 理論基礎(chǔ) 植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞增殖 前處理 無菌、離體 無菌；用胰蛋白酶處理，使組織細(xì)胞相互分散開 取材 植物較幼嫩的部位或花藥等

23、 動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織 培養(yǎng)基性質(zhì) 固體 液體 培養(yǎng)基成分 水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等 葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動物血清等 結(jié)果 最終產(chǎn)生新個體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個體，不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 相同點(diǎn) ①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進(jìn)行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂 (2)細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù) ①細(xì)胞融合 a.含義：是在一些融合因子的作用下，將兩個或兩個以上的細(xì)胞合并成為一個細(xì)胞的技術(shù)。 b.誘導(dǎo)因素：如利用聚乙二醇、電流刺激或病毒等。 c.原理：

24、在誘導(dǎo)因素的作用下，細(xì)胞膜會發(fā)生一定程度的損傷，從而細(xì)胞就可以實現(xiàn)相互粘連而融合在一起。 深化拓展　植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合比較 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合 培養(yǎng)條件 營養(yǎng)物質(zhì)(水、無機(jī)鹽、蔗糖、氨基酸和有機(jī)酸等)、激素(細(xì)胞分裂素、生長素等)及其他條件(無菌、適宜的溫度和pH等) 葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素、血清或血漿等天然成分 細(xì)胞融 合原理 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖 細(xì)胞融 合方法 用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 用胰蛋白酶或膠原纖維酶使細(xì)胞分散成單個細(xì)胞后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)手段

25、①物理法：離心、振動、電刺激等 ②化學(xué)法：聚乙二醇(PEG) ①物理、化學(xué)法：與植物體細(xì)胞雜交的相同 ②生物法：滅活的病毒 結(jié)果 獲得雜種植株 獲得雜種細(xì)胞，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品 用途 克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等 ②單克隆抗體 a.含義：由一個B淋巴細(xì)胞增殖形成的細(xì)胞群所產(chǎn)生的單一型抗體分子。 b.應(yīng)用：用單克隆抗體可以快捷、準(zhǔn)確地診斷和治療一些疾病。 c.制備：用小鼠體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞和一種營養(yǎng)缺陷型的骨髓瘤細(xì)胞作為實驗材料，利用聚乙二醇為融合劑，使兩種細(xì)胞發(fā)生融合。然后利用只有雜交瘤細(xì)胞才能生長的選擇培養(yǎng)液來篩選出雜交瘤細(xì)胞使

26、之產(chǎn)生特異性抗體。 (3)動物體細(xì)胞克隆技術(shù) ①多莉的培育過程 利用細(xì)胞核移植技術(shù)，將饑餓處理過的羊乳腺上皮細(xì)胞與去核卵細(xì)胞電脈沖融合后，實現(xiàn)體細(xì)胞的核轉(zhuǎn)移到無核的卵細(xì)胞中。然后，融合細(xì)胞借助于卵的發(fā)育能力，由體細(xì)胞核主導(dǎo)而發(fā)育形成新的個體。 ②存在的問題：克隆羊多莉和其他一些克隆動物在培養(yǎng)和生長歷程中出現(xiàn)的一系列異常表明，動物體細(xì)胞克隆技術(shù)仍然存在著一些不足和缺陷，我們對克隆技術(shù)的探索仍然是任重道遠(yuǎn)。 2.動物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)快速繁殖優(yōu)良品種。 (2)克隆轉(zhuǎn)基因動物。 (3)拯救瀕臨滅絕的動物。 (4)培育人造器官。 1.有關(guān)哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的判斷 (1)

27、制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理(　×　) (2)肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5%的CO2刺激細(xì)胞呼吸(　×　) (3)在25 ℃的實驗條件下可順利完成大鼠神經(jīng)細(xì)胞的培養(yǎng)(　×　) (4)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞(　×　) (5)克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變(　×　) (6)二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的(　×　) 2.有關(guān)植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的判斷 (1)植物原生質(zhì)體融合與動物細(xì)胞融合原理是相同的(　√　) (2)體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體(　×　) (3)小鼠骨髓瘤細(xì)胞的染

28、色體數(shù)為40，B淋巴細(xì)胞的染色體數(shù)為46，融合后形成的雜交瘤細(xì)胞DNA分子數(shù)為86(　×　) (4)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎(　×　) (5)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型(若僅考慮兩兩融合的情況)(　√　) 3.有關(guān)動物體細(xì)胞克隆技術(shù)的判斷 (1)動物細(xì)胞核移植的受體細(xì)胞必須是卵細(xì)胞(　×　) (2)克隆動物的性狀與供體動物完全相同(　×　) (3)與“多莉”羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植、細(xì)胞培養(yǎng)和核移植(　√　) (4)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用10代以內(nèi)的培養(yǎng)細(xì)胞(　√　) 1.如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞

29、增殖情況的變化曲線，圖中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。據(jù)圖分析： (1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是哪個？ 提示　B點(diǎn)之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。 (2)AB段和DE段繁殖速度緩慢的原因是什么？ 提示　AB段發(fā)生了接觸抑制；DE段細(xì)胞大部分衰老失去分裂能力。 (3)E點(diǎn)后的細(xì)胞大多數(shù)具有異倍體核型，這樣的細(xì)胞有什么特點(diǎn)？ 提示　E點(diǎn)后的細(xì)胞屬于細(xì)胞系，能無限增殖。 2.下圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖分析： (1)與多克隆抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)有哪些？ 提示　單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高，可大量制備。 (2)圖中

30、第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同？ 提示　第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。 命題點(diǎn)一　動物細(xì)胞培養(yǎng)過程的分析 1.下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(　　) A.動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，可用胃蛋白酶處理使細(xì)胞分散開 B.通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞，可證明動物細(xì)胞具有全能性 C.動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) D.動物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是動物的受精卵 答案　C 解析　動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)用胰蛋白酶或膠原纖維酶處理使細(xì)胞分散開，A項錯誤；通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得大量細(xì)胞，沒有獲得完整個體，不

31、能證明動物細(xì)胞具有全能性，B項錯誤；動物細(xì)胞培養(yǎng)選用的培養(yǎng)材料大多是幼齡動物的組織或細(xì)胞，D項錯誤。 2.回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題： (1)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面______________時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的____________。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞是________層。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，用到的酶是____________。 (2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)__________________現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而獲得____

32、____，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。 (3)現(xiàn)用某種大分子染料對細(xì)胞進(jìn)行染色時，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不被染色，原因是_______________________________________________________________________。 (4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用分裂________期的細(xì)胞在顯微鏡下進(jìn)行觀察。 (5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞______________速率降低。 答案

33、　(1)相互接觸　接觸抑制　單(或一)　胰蛋白酶(或膠原纖維酶)　(2)衰老甚至死亡　不死性　降低　減少　(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)(或死細(xì)胞的細(xì)胞膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色)　(4)中 (5)冷凍(或超低溫、液氮)　酶　新陳代謝 解析　(1)細(xì)胞接觸抑制是指細(xì)胞表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象?；谏鲜鎏匦?，瓶壁上形成的細(xì)胞是單層排列的。需要用胰蛋白酶將貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來。(2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)衰老甚至死亡現(xiàn)象，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而

34、變成不死性細(xì)胞。該種細(xì)胞由于細(xì)胞表面糖蛋白減少，其黏著性降低。(3)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性，大分子染料不能通過，所以活細(xì)胞不被染色；死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去了選擇透過性，大分子染料可以通過，所以死細(xì)胞能被大分子染料染色。(4)有絲分裂中期時染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，是觀察染色體數(shù)目的最佳時期。(5)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在冷凍(或超低溫、液氮)條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中酶的活性降低，細(xì)胞新陳代謝的速率降低。 動物細(xì)胞培養(yǎng)的2個易錯點(diǎn) (1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，因為其分化程度低，增殖能力強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。 (2)動

35、物細(xì)胞培養(yǎng)時加入CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH；O2 的作用是促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。 命題點(diǎn)二　細(xì)胞融合與單克隆、抗體制備過程分析 3.關(guān)于下面制備單克隆抗體過程示意圖的敘述，不正確的是(　　) A.①表示已免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞均是從小鼠的脾臟中提取的 B.②促進(jìn)細(xì)胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo) C.④中的篩選是通過抗原—抗體反應(yīng)進(jìn)行的 D.⑤可以無限增殖 答案　A 解析　已免疫的B淋巴細(xì)胞可以從小鼠的脾臟中提取，也可以從血漿中提取，骨髓瘤細(xì)胞是從小鼠的骨髓中提取的。單克隆抗體是利用已免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交瘤細(xì)胞得到的，融合方法可以用化學(xué)方法

36、——聚乙二醇，生物方法——滅活的病毒等。如果要篩選能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群，可以通過檢測抗原—抗體反應(yīng)，如果有反應(yīng)說明產(chǎn)生了抗體。融合細(xì)胞具有雙親的特點(diǎn)，既能無限增殖又能產(chǎn)生單一抗體。 4.(2017·平羅中學(xué)第一次月考)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是一種自身免疫病，致殘性強(qiáng)。研究表明，該病的致病機(jī)理與腫瘤壞死因子－α(TNF－α)密切相關(guān)，而一種人鼠嵌合的抗TNF－α單克隆抗體能有效治療RA。如圖為該單克隆抗體制備過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)單克隆抗體的制備涉及細(xì)胞工程中的____________、____________技術(shù)。 (2)圖中抗原A是______________，

37、HAT培養(yǎng)基的作用是________________。將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞具有的特點(diǎn)是____________________________________。 (3)醫(yī)療上，把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合制成“______________”，借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細(xì)胞并將其殺死。 (4)克隆動物是指用______________方法得到的動物。 (5)單克隆抗體的特點(diǎn)是____________、____________、____________。 答案　(1)動物細(xì)胞融合(或雜交瘤)　動物細(xì)胞培養(yǎng)　(2)腫瘤壞死因子－α(或TNF－α)　篩選出雜

38、交瘤細(xì)胞　既能大量增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體　(3)生物導(dǎo)彈　(4)(動物體細(xì)胞)核移植　(5)特異性強(qiáng)　靈敏度高　并可大量制備 解析　(1)單克隆抗體的制備涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)和動物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)圖中刺激免疫動物產(chǎn)生抗TNF－α單克隆抗體的抗原是腫瘤壞死因子－α(或TNF－α)。HAT培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。(3)醫(yī)療上，把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細(xì)胞并將其殺死。(4)克隆動物是指用核移植方法得到的動物。(5)單克隆抗體的特點(diǎn)是：特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。 5.(20

39、17·合肥三模)下圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示過程)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)若圖示為動物細(xì)胞融合的過程，則a特有的誘導(dǎo)劑是______________________。以動物細(xì)胞融合為基礎(chǔ)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑，通過把能產(chǎn)生抗體的____________細(xì)胞與能在體外大量增殖的________________細(xì)胞進(jìn)行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (2)若圖示為植物體細(xì)胞雜交過程，則在甲、乙融合之前，需要用__________________(填酶)制備________。這項工程的意義是_________________

40、_____________。 (3)由甲、乙融合得到丙細(xì)胞的基本原理是______________________。 答案　(1)滅活的病毒　B淋巴(漿)　骨髓瘤　(2)纖維素酶和果膠酶　原生質(zhì)體　克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍　(3)細(xì)胞膜的流動性 解析　(1)若a是誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合，則特有的誘導(dǎo)劑是滅活的病毒。在單克隆抗體的制備過程中，利用已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，形成雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞既可以迅速大量增殖，又可以產(chǎn)生專一的抗體。(2)在植物體細(xì)胞雜交過程中，需要對甲、乙細(xì)胞先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，然后再誘導(dǎo)甲、乙的原生質(zhì)體融合。該技術(shù)可以克服遠(yuǎn)緣雜交不

41、親和的障礙，擴(kuò)大親本組合的范圍。(3)甲、乙細(xì)胞融合形成丙細(xì)胞，利用了細(xì)胞膜的流動性。 命題點(diǎn)三　動物體細(xì)胞克隆過程的分析 6.如圖是某克隆羊培育過程模式圖，試分析獲得該克隆羊的生殖方式、該克隆羊的基因型以及該克隆羊發(fā)育成熟時所分泌的性激素依次是(　　) A.無性生殖、Aa、雌激素 B.無性生殖、aa、雄激素 C.有性生殖、aa、雄激素 D.有性生殖、AA、雌激素 答案　B 解析　克隆羊是利用了細(xì)胞核移植技術(shù)，其生殖方式為無性生殖；該克隆羊繼承了B羊的全部的細(xì)胞核基因和A羊的細(xì)胞質(zhì)基因，因此其基因型為aa；由于B羊為雄性，因此該克隆羊亦為雄性，故該克隆羊發(fā)育成熟時分泌的性激

42、素是雄激素，故B項正確。 7.(2017·青島模擬)克隆羊的成功轟動世界，它不僅奠定了疾病克隆性治療的基礎(chǔ)，又解決了器官移植中供體不足的問題，同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用，請據(jù)圖回答： (1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有______________________和________________等。若讓動物1能夠產(chǎn)生出人體胰島素，還需要的技術(shù)是__________________________________________。 (2)圖中兩個克隆動物長大后，各方面特征與雄性動物相同，這說明____________具有全能性。 (3)

43、使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中除了加入一些必要的營養(yǎng)成分外，通常要加入____________等天然成分，除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要保證細(xì)胞生活所需的____________。 (4)圖中“從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過程中，一般用____________處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個細(xì)胞。 答案　(1)動物細(xì)胞核移植　胚胎移植(或胚胎分割)　基因工程(或DNA重組技術(shù))　(2)體細(xì)胞核　(3)動物血清　溫度和pH　(4)胰蛋白酶(或膠原纖維酶) 解析　(1)將細(xì)胞核與去核的卵細(xì)胞構(gòu)建成重組細(xì)胞，采用了動物細(xì)胞核移植技術(shù)；將重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎

44、，采用了早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)；將早期胚胎移植到代孕母體，采用了胚胎移植技術(shù)；從早期胚胎中分離出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而培育成胚胎干細(xì)胞，離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的支持；早期胚胎分為胚胎1和2，運(yùn)用了胚胎分割技術(shù)。若讓動物1能夠產(chǎn)生出人體胰島素，需要借助基因工程技術(shù)將人的胰島素基因?qū)胂鄳?yīng)的受體細(xì)胞，進(jìn)而培育成轉(zhuǎn)基因動物1。(2)克隆動物的培育成功，說明動物體細(xì)胞核具有全能性。(3)使用培養(yǎng)基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時，由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，所以培養(yǎng)基中除了加入一些必要的營養(yǎng)成分外，通常要加入動物血清等一些天然成分。除了保證被培養(yǎng)細(xì)胞處于無菌、無毒及充足氧氣的環(huán)境中，還需要

45、保證細(xì)胞生活所需的溫度和pH。(4)從“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)到胚胎干細(xì)胞”的培養(yǎng)過程中，會出現(xiàn)細(xì)胞的“接觸抑制”現(xiàn)象，因此常用胰蛋白酶(或膠原纖維酶)處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個細(xì)胞。 動物細(xì)胞核移植技術(shù)中的3個易錯點(diǎn) (1)動物細(xì)胞核移植技術(shù)，體現(xiàn)了動物細(xì)胞核的全能性而非細(xì)胞的全能性。 (2)克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 (3)核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同的原因：①克隆動物線粒體中的DNA來自去核卵(母)細(xì)胞；②性狀受環(huán)境的影響；③在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變。 矯正易錯　強(qiáng)記長句 1.具有全能性≠體現(xiàn)(實現(xiàn))全能性 具有全

46、能性：理論上，具有細(xì)胞核的活細(xì)胞都具有全能性；體現(xiàn)(實現(xiàn))全能性：只有發(fā)育成完整個體，才能說明體現(xiàn)(實現(xiàn))了細(xì)胞的全能性。 2.有關(guān)植物體細(xì)胞雜交的3個易錯點(diǎn) (1)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果只是形成雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交的結(jié)果最終要經(jīng)過組織培養(yǎng)形成雜種植株。 (2)誤認(rèn)為植物體細(xì)胞雜交屬于有性生殖。植物體細(xì)胞雜交過程中沒有有性生殖細(xì)胞的結(jié)合，因此不屬于有性生殖，應(yīng)為無性生殖。 (3)誤認(rèn)為雜種植株的變異類型屬于基因重組。雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和，屬于異源多倍體，所以變異類型為染色體變異。 3.B淋巴細(xì)胞要經(jīng)過免疫過程，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以，與營養(yǎng)缺陷型

47、骨髓瘤細(xì)胞融合的B淋巴細(xì)胞實際上是漿細(xì)胞。 4.在單克隆抗體制備過程中，有兩次篩選：第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞(用選擇培養(yǎng)基)；第二次是進(jìn)一步篩選出能產(chǎn)生人們所需要抗體的雜交瘤細(xì)胞(用抗原—抗體結(jié)合法)。 1.植物組織培養(yǎng)的過程主要包括脫分化和再分化兩個階段，脫分化的結(jié)果是形成愈傷組織，再分化的結(jié)果是形成根和芽。 2.植物體細(xì)胞雜交需要用酶解法制備原生質(zhì)體，所用的酶包括纖維素酶和果膠酶。 3.無論是植物體細(xì)胞雜交還是動物細(xì)胞融合，都需要誘導(dǎo)。 4.植物組織培養(yǎng)需要各種營養(yǎng)成分和植物激素，動物細(xì)胞培養(yǎng)也需要各種營養(yǎng)成分及動物血清。 5.植物體細(xì)胞雜交可用于作物育種，動物細(xì)胞融合可用

48、于單克隆抗體的制備。 6.產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，它既能產(chǎn)生單克隆抗體又能無限增殖。 重溫高考　演練模擬 1.如圖為細(xì)胞融合示意圖(只考慮細(xì)胞兩兩融合)，若A、B分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個煙草品種的花粉，兩對基因獨(dú)立遺傳，由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強(qiáng)度大于800 lx時，都不能生長。下列敘述正確的是(　　) ①誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法是用滅活病毒處理，原理是細(xì)胞膜的流動性　②實驗開始時必須用纖維素酶和果膠酶除去不利于原生質(zhì)體融合的結(jié)構(gòu)?、墼诖笥?00 lx光照下培養(yǎng)，可淘汰5種融合細(xì)胞，篩選出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞?、芾弥参锝M織培養(yǎng)技術(shù)可將

49、融合細(xì)胞培養(yǎng)成雜種煙草植株，原理是細(xì)胞具有全能性 A.①②③④ B.①②③ C.②④ D.②③④ 答案　D 解析　誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的方法沒有滅活的病毒，滅活的病毒只能誘導(dǎo)動物細(xì)胞的融合，①錯誤；實驗開始時必須用纖維素酶和果膠酶除去不利于原生質(zhì)體融合的結(jié)構(gòu)——細(xì)胞壁，②正確；根據(jù)基因的自由組合規(guī)律可以看出，A的花粉即配子的基因型為Hr、hr，B的花粉基因型為hR、hr，誘導(dǎo)融合產(chǎn)生的雜種細(xì)胞(只考慮兩個原生質(zhì)體的融合)共有6種基因型，即HHrr、hhrr、hhRR、HhRr、Hhrr、hhRr，在大于800 lx光照下培養(yǎng)，其中HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr

50、的個體不能生長，只有同時具備了H和R基因才能夠生長，可淘汰5種融合細(xì)胞，篩選出基因型為HhRr的雜種細(xì)胞，③正確；利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可將融合細(xì)胞培養(yǎng)成雜種煙草植株，原理是細(xì)胞具有全能性，④正確。 2.(2017·武漢調(diào)研)應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，不僅可實現(xiàn)種苗的快速繁殖、培育無病毒植株，也可加快作物及苗木育種。下面是培育柑橘耐鹽植株的實驗流程： ―→―→ 回答下列問題： (1)愈傷組織是由離體的莖段經(jīng)____________過程形成的，此時愈傷組織細(xì)胞________(填“具有”或“不具有”)細(xì)胞的全能性。 (2)對愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，處理1中γ射線照射的目的是________

51、________，用γ射線不直接處理莖段而是處理愈傷組織，原因是__________________________________________；處理2中添加的物質(zhì)X為________________________________________________________。 (3)植物組織培養(yǎng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于其他作物的育種中。在培育白菜—甘藍(lán)、三倍體無子西瓜、農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法獲得的抗蟲棉中，必須用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是____________________。 答案　(1)脫分化　具有　(2)誘發(fā)基因突變　愈傷組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易誘發(fā)基因突變　NaCl(或鹽)　(3)

52、白菜—甘藍(lán)、抗蟲棉 解析　(1)離體的莖段經(jīng)過脫分化過程可形成愈傷組織，此時愈傷組織具有未分化的特點(diǎn)，細(xì)胞依然具有較高的全能性。(2)圖中對愈傷組織進(jìn)行了兩次處理，第一次處理是用γ射線照射誘發(fā)愈傷組織細(xì)胞發(fā)生基因突變。愈傷組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生基因突變；第二次處理是抗鹽接種實驗，即在培養(yǎng)基中加入NaCl，適應(yīng)一定濃度鹽的愈傷組織才可以生長，不適應(yīng)的愈傷組織死亡。(3)作物育種研究中常用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法將含抗蟲基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到植物體細(xì)胞中，再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得抗蟲的農(nóng)作物。運(yùn)用細(xì)胞工程培育白菜—甘藍(lán)雜種植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將雜種細(xì)胞培

53、養(yǎng)成雜種植株。 3.(2013·新課標(biāo)Ⅱ，40)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物。 回答下列問題： (1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用________酶和________酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的________，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)形成________組織，然后經(jīng)過________形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為__________________。 (2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指__________________________

54、______。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是______________ __________________________________________________________________________。 (3)這種雜種植株可通過制作人工種子的方法來大量繁殖。經(jīng)植物組織培養(yǎng)得到的__________________________________等為主要材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 答案　(1)纖維素　果膠　原生質(zhì)體　愈傷　再分化(分化)　植物體細(xì)胞雜交技術(shù) (2)由受精卵發(fā)育來的體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體

55、組的個體　在減數(shù)分裂過程中，前者染色體聯(lián)會異常，而后者染色體聯(lián)會正常　(3)胚狀體 解析　(1)該新型藥用植物是通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得的。要獲得有活力的原生質(zhì)體才能進(jìn)行體細(xì)胞雜交，因此首先用纖維素酶和果膠酶去掉植物的細(xì)胞壁，然后用PEG化學(xué)誘導(dǎo)劑(物理方法：離心、振動等)誘導(dǎo)二者的原生質(zhì)體融合。然后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得雜種植株，植物組織培養(yǎng)的主要過程是：先脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植物體，利用了植物細(xì)胞的全能性。(2)如果植物甲、乙是兩個物種，二者不能通過有性雜交產(chǎn)生可育后代，原因是甲、乙有性雜交所產(chǎn)生的后代在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會異常，也就是存在著生殖隔離。但植物甲、

56、乙通過植物體細(xì)胞雜交技術(shù)產(chǎn)生的后代卻是可育的，因為在減數(shù)分裂過程中同源染色體能完成正常的聯(lián)會，產(chǎn)生正常的配子。(3)將植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為主要材料用人工薄膜包裝后可得到人工種子。 4.(2016·全國Ⅱ，40)下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。 回答下列問題： (1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為__________________。過程①表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進(jìn)行，去核時常采用________________的方法。②代表的過程是________________。 (2)經(jīng)過多次傳代后

57、，供體細(xì)胞中________________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。 (3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是 ________________________________________________________________________。 (4)與克隆羊“多莉”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了 ________________________________________________________________________。 答案　(1)XX或XY　顯微操作(去核法)　胚胎移植　(

58、2)遺傳物質(zhì)　(3)卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響　(4)動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 解析　(1)因供體的性別不確定，故其細(xì)胞核內(nèi)的性染色體組成為XX或XY；一般將卵細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期，用顯微操作法將其細(xì)胞核去除；②代表的過程是胚胎移植。(2)傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，超過10代以后，供體細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。(3)克隆動物細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)對克隆動物的性狀會產(chǎn)生影響。(4)克隆動物的成功可以證明動物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 5.(2014·新課標(biāo)Ⅰ，40)某研究者用抗原(

59、A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目為40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目為60條)按一定比例加入試管中，再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。 回答下列問題： (1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達(dá)到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過______次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，

60、最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是______小鼠，理由是________________________________________________________________________。 (2)細(xì)胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交廇細(xì)胞外，可能還有____________________________________，體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是______________________________。 (3)雜交瘤細(xì)胞中有________個細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是________條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是___

61、_____________________________________________________________________。 答案　(1)4　Y　Y小鼠的血清抗體效價最高　(2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞　細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100% (3)1　100　(4)不能無限增殖 解析　(1)據(jù)圖分析可知，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價幾乎都達(dá)到16 000以上，小鼠Y的血清抗體的效價最高，最適合用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外，還有骨髓瘤細(xì)胞的自身融合細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合細(xì)胞。細(xì)胞的

62、融合是隨機(jī)的，并且不可能所有的細(xì)胞都融合，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)動物細(xì)胞融合后形成的是具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞的細(xì)胞核中的染色體數(shù)目最多為40＋60＝100(條)。(4)正常細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的，且經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞高度分化，不能無限增殖，經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后逐漸衰老死亡。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下圖表示利用棉花葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體培養(yǎng)進(jìn)行遺傳改良的過程，據(jù)圖分析錯誤的是(　　) A.①過程需在適宜條件下用纖維素酶和果膠酶的混合物處理 B.②過程能定向誘導(dǎo)原生質(zhì)體產(chǎn)生優(yōu)良性狀的突變 C.③過程中葉肉細(xì)胞失去了其特有的結(jié)構(gòu)

63、和功能 D.④過程需用適宜配比的生長素和細(xì)胞分裂素處理 答案　B 解析　紫外線照射可誘導(dǎo)原生質(zhì)體發(fā)生突變，但突變是不定向的。 2.下列有關(guān)細(xì)胞工程的敘述，正確的是(　　) A.PEG是促細(xì)胞融合劑，可直接誘導(dǎo)植物細(xì)胞融合 B.用原生質(zhì)體制備人工種子，要防止細(xì)胞破裂 C.骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)免疫處理，可直接獲得單克隆抗體 D.核移植克隆的動物，其線粒體DNA來自供卵母體 答案　D 解析　PEG是促細(xì)胞融合劑，但植物細(xì)胞不能直接融合，需先去壁形成原生質(zhì)體才能融合，A錯誤；制備人工種子應(yīng)用完整的植物細(xì)胞，不需制備原生質(zhì)體，B錯誤；骨髓瘤細(xì)胞不能產(chǎn)生抗體，C錯誤；核移植克隆的動物，其線粒體

64、來自卵細(xì)胞即線粒體DNA來自供卵母體，D正確。 3.(2018·鄭州第一中學(xué)月考)下面的簡式表示植物組織培養(yǎng)的大致過程，據(jù)此判斷錯誤的是(　　) ①②③→④ A.若①是來自不同植物體細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞，則④可能出現(xiàn)不同植物的遺傳特性 B.若①是花粉，則④是單倍體植株，經(jīng)染色體加倍后可得到穩(wěn)定遺傳的品種 C.若①是人參細(xì)胞，對②進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)可提高細(xì)胞產(chǎn)物——人參皂甙的產(chǎn)量 D.若①是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細(xì)胞，則用③進(jìn)行微型繁殖會發(fā)生性狀分離 答案　D 解析　若①是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細(xì)胞，則用③進(jìn)行微型繁殖進(jìn)行的是有絲分裂，不會發(fā)生性狀分離。 4.生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕

65、生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一頭野驢剛死亡，以下提供的“復(fù)生”野驢個體的方法中能夠成功的是(　　) A.將野驢的體細(xì)胞取出，利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可培育成新個體 B.將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個體 C.取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵母細(xì)胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個體 D.將野驢的一個基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個體 答案　C 解析　野驢的體細(xì)胞的全能性已經(jīng)受到限制，不能經(jīng)過培養(yǎng)形成新個體；將野驢的一個基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢；野驢的體細(xì)胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術(shù)，可使野驢“復(fù)生”。 5.用動物細(xì)

66、胞工程技術(shù)制備單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是(　　) A.將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞 B.用氯化鈣作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠營養(yǎng)缺陷型骨髓瘤細(xì)胞融合 C.篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體 D.該雜交瘤細(xì)胞株的增殖方式和產(chǎn)物分別是有絲分裂和單克隆抗體 答案　B 解析　B淋巴細(xì)胞與小鼠營養(yǎng)缺陷型骨髓瘤細(xì)胞融合需要滅活的病毒、聚乙二醇或物理因素來誘導(dǎo)；氯化鈣不能作為誘導(dǎo)劑，氯化鈣的作用是在基因工程中用于提高細(xì)胞壁的通透性，便于重組質(zhì)粒進(jìn)入微生物細(xì)胞內(nèi)。 6.藍(lán)莓中富含的花青素能有效地改善視力，下面為科學(xué)家利用植物組織培養(yǎng)的方法，大量培養(yǎng)藍(lán)莓具體流程的文字圖解。請回答下列問題： (1)用于離體培養(yǎng)的藍(lán)莓組織叫做____________，該技術(shù)的原理是________________。 (2)配制MS培養(yǎng)基時，應(yīng)加入一定量的瓊脂、蔗糖、無機(jī)鹽、維生素、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)，蔗糖除作為碳源外，還具有______________________的功能。常用的培養(yǎng)基有脫分化培養(yǎng)基、生根培養(yǎng)基和生芽培養(yǎng)基，這